３）阴极电流效率的测定 在无氰预镀铜溶液 电路中串联一铜库仑计，镀铜槽中阳极为１００ｍｍ ｘ ５０ｍｍ×０．５ｍｍ紫铜板，阴极为１００ｍｍ×５０ｍｍ× ０．５ｍｍ黄铜片。在０＝２５、３０、４０℃，Ｊ『＝１．０Ａ的条件 下，测定阴极电流效率。
４）覆盖能力试验采用内径ｄ＝１０ｍｍ塑料管、 内部插入宽为１０ｍｍ，厚度为０．３ ｍｍ新鲜的镀镍薄 铜片，两端外部绝缘，垂直正对阳极，，＝１Ａ，ｔ通电＝ ３０ ｍｉｎ，０＝２５、３０、４０℃。镀后抽出检查镀镍薄铜片 铜层镀覆情况。
１．０ Ｏ．８ Ｏ．６ ０．４ Ｏ．２ Ｏ．０
妒／ｖ，ＶＳ ＡｇｌＡｇＣｌ【饱和ＫＣｌ） 图２基础液与基础液＋添加剂Ｂ的阴极极化曲线
２．７ ｐＨ的影响 镀液的ｐＨ是影响镀层质量关键因素之一，它
影响到主配位剂Ａ与Ｃｕ“的配位价态，主配位剂Ａ 与Ｃｕ２＋形成的配合离子状态应随ｐＨ的变化而不 同。ｐＨ过低，配合离子稳定性降低，镀液分散能力
晶粒细化剂是一种含羟基羧酸盐，小槽试验中 发现，无晶粒细化剂可提高镀层的孔隙率，加一定量 的晶粒细化剂可大大地降低孔隙率，镀层变细致柔 和；超过一定量后，孑Ｌ隙率降低不明显。晶粒细化剂 还是铜的有效配位剂，可提高铜配位化合物的稳定 性。赫尔槽试验中表明，含量太低，效果不明显，含 量太高，缩小光亮电流密度范围，ｐ（晶粒细化剂）一 般控制在８～１６ ｇ／Ｌ为宜。晶粒细化剂Ｂ消耗量为
份和添加剂。 １．２实验方法
１）赫尔槽试验采用２５０ｍＬ赫尔槽，，为０．５、 １．０及２．０Ａ，ｔ通电＝１０ ｍｉｎ，０＝３０℃，阳极为１００ｍｍ ×５０ｍｍ×１ｍｍ的电解紫铜片，阴极为１００ｒａｍ× ７０ｍｍ×０．５ｍｍ黄铜片。
２）分散能力试验采用Ｈａｒｉｎｇ槽，阳极为多孑Ｌ 紫铜板，在０＝２５、４０℃，Ｋ＝５情况下，测定镀液的 分散能力。
５结论
１）通过实验获得无氰预镀铜溶液最佳配方及 工艺条件如下：
Ｃｕ２＋
主配位剂Ａ 辅助配位剂Ｂ 晶粒细化剂 添加剂Ａ 添力Ⅱ剂Ｂ
８～１５ ｇ／Ｌ １００－２００ ｇ／Ｌ
２０～６０ ｇ／Ｌ ８～１６ ｇ／Ｌ ４—８ｍＬ／Ｌ
１０～１５ｍＬ／Ｌ
ｐＨ
８．８－１０．５
０
２５—４５℃
＇，。
搅拌
０．３—２．５Ａ／ｄｍ２
关组的ＨＥＤＰ镀铜心１以及其它的如乙二胺、缩二 脲、三乙醇胺以及柠檬酸盐镀铜等日１。近几年国内 开发了多种无氰预镀工艺，如陈春成开发的 ２００２ＡＬ４ Ｊ、张梅生的ＴＢ３３【５ Ｊ、广州二轻所的ＢＨ５８０、 ＨＫ２８０、广州三孚的ＳＦ６３８、江苏梦得的ＰＰＣＵ，以及 国外引进的ＳｕｒＴｅｃ８６４。以上工艺在结合力、阳极溶 解性工艺范围、溶液稳定性以及废水处理等方面，仍 有不同程度的改善空间。本文开展了新型无氰预镀 铜工艺研究。
ＨＵ Ｄｅ—ｙｉ，ＹＵＡＮ Ｙａｎ－ｗｅｉ，ＬＩＵ Ｂａｏ，ＧＵＯ Ｓｈｕ－ｌｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｊｉｎ－ｌｉｎｇ （Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｊｉａｎｇ Ｎａｎ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｘｉａｎｇ Ｔａｎ Ｃｈｉｎａ）
４１ １２０７，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ ａｌｋａｌｉｎｅ ｃｙａｎｉｄｅ－ｆｒｅｅ ｃｏｐｐｅｒ ｓｔｒｉｋｅ ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｉｔｈ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ａｄｈｅｓｉｏｎ，ｇｏｏｄ ｔｈｒｏｗｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｂａｔｈ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ ｐｌａｔｉｎｇ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔｕｄｙ ｉｓ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｔｉｎｇｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ ｂａｔｈ，ｓｕｃｈ ａｓ ｃａｔｈｏｄｉｃ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｎｏｄｉｃ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｃａｔｈｏｄｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｔｈｒｏｗｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｖｅｎｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｔｈ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ；ｃｙａｎｉｄｅ－ｆｒｅｅ；ｃｏｐｐｅｒ ｓｔｒｉｋｅ ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ
差，光亮区窄；且钢铁件浸入镀液时，易产生置换铜， 使镀层与基体结合不牢。ｐＨ过高，光亮区缩小，镀 层色泽暗。在生产中应控制ｐＨ在８．８～ｌＯ．５范 围内。 ２．８温度的影响
本工艺的温度范围比较宽，在２５～４５℃之间都 能获得良好的镀层。温度高，允许操作的电流密度 范围大，但温差。温度 太低，电流调不大，镀层容易烧焦，镀液的分散能力 也低。夏天南方可在室温下操作，冬天需要适当 加热。 ２．９阴极电流密度的影响
艺，探讨了溶液成份、工艺参数对镀层质量影响。着重测定了电解液的性能如阴极电流效率、分散
能力及深镀能力以及添加剂对阴极极化的影响等，同时还测定了镀层与基体的结合力。
关键词：电镀；无氰；预镀铜
中图分类号：ＴＱｌ５３．１４
文献标识码：Ａ
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｃｏｐｐｅｒ Ｓｔｒｉｋｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ａｌｋａｌｉｎｅ Ｃｙａｎｉｄｅ—ｆｒｅｅ Ｂａｔｈ
２ Ｃｕ（６：５ｔｔｍ、１０ｖＬｍ）／Ｎｉ（６：５恤ｍ、１０１ｘｍ、２０ｔｒｍ）／Ｃｒ
镀 ３ ＡＩ／Ｃｕ（６：１５ｐ．ｍ、２０Ｉ．ｇｍ、２５ｐＪｎ）
层 ４ ＺｒｄＣｕ（８：１５ｐａｎ、２０ｐａｎ、２５１ｘｍ）
性
５ Ａ１／Ｃｕ（８：８斗ｍ、１２１山ｍ、１５ｐ．ｍ／Ｓｎ－Ｐｂ－Ｂｉ合金或Ｓｎ－ｃｅ合金（６：５¨肌、１０ｔｚｍ、１５ｐ．ｍ）
引言
氰化镀铜具有镀层结晶细致，结合力强，镀液均 镀能力、整平性、稳定性好等特点。但是氰化镀铜含 有氰化物，毒性大，污染环境，危害操作者健康与社 会稳定，多年来寻找可替代的镀铜工艺一直是电镀 工作者的研究方向。在国内最早是２０世纪７０年代 以武汉材料保护研究所为代表的焦磷酸盐镀铜…、 南京大学化学系络合物研究所与邮电部无氰电镀攻
液
性
卵。／（％）
能
Ｃ．Ｐ．／（％）
５７．５％（０＝２５℃）、７６．７５％（０＝４０℃） ７５％（０＝２５０Ｃ）、７８％（０＝３０℃）、９１％（０＝４０℃） １００％（０＝２５０Ｃ）、１００％（０＝３０℃）、１００％（０＝４００Ｃ）
镀层与基体结合力
１ Ｆｅ／Ｃｕ（８：１５ｐａｎ、２０１ｘｍ、２５ｐｍａ）
收稿日期：２００９－０８－２６ 修回日期：２００９－１０－１５ 作者简介：胡德意（１９６５．），男，湖南湘潭人，江南机器集团有限公司科技部，高级工程师．
万方数据
·１２·
Ｆｅｂ．２０１０
Ｐｌａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ
Ｖ０１．３２ Ｎｏ．２ Ｓｅｆｉａｌ Ｎｏ．２０３
１实验部分
１．１无氰预镀铜电解液组成及工艺条件的选择 采用小槽试验确定无氰预镀铜电解液的主要成
２０１０年２月
电镀与精饰
文章编号：１００１—３８４９（２０１０）０２－００１１—０４
第３２卷第２期（总２０３期）
·１ １·
碱性无氰预镀铜工艺研究
胡德意， 袁艳伟， 刘 保， 郭淑玲， 王金玲
（江南机器集团有限公司科技部，湖南湘潭４１１２０７）
摘要：研究了一种镀层与基体具有良好结合力、电解液分散能力和覆盖能力好的碱性无氰预镀铜工
万方数据
２０ｌＯ年２月
电镀与精饰
第３２卷第２期（总２０３期）
·１３·
ｑ 吕 口
《 芝 畸
妒／Ｖ，Ｖｓ ＡｇｌＡｇＣｌ（饱和ＫＣｌ） 图１基础液与基础液＋添加剂Ａ的阴极极化曲线
２．６添加剂Ｂ的影响 添加剂Ｂ是一种多乙烯亚胺高分子聚合物，能
产生较强的阴极极化，使Ｃｕ的析出电位负移达 ０．２Ｖ以上（见图２），赫尔槽试验中表明提高低电流 密度区的光亮度和走位能力，还能提高镀层的整平 度，添加剂Ｂ按赫尔槽试验测定消耗量为３００～４００ ｍＬ／ｋＡｈ。配槽时Ｐ（添加剂Ｂ）为１０－１５ｍＬ／Ｌ。
能
以上镀层体系均无起皮、起泡、脱落等现象
赫尔槽阴极试片镀层外观 ０．５Ａ全光亮，１．０Ａ仅有０．５ｃｍ烧焦，２．０Ａ有３ｃｍ烧焦
万方数据
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Ｐｌａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ
Ｖ０１．３２ Ｎｏ．２ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２０３
４环境友好性
无氰预镀铜废水中主要污染物为主配位剂及其 与Ｃｕ２＋形成的络合物，采用铁内电解法化学沉淀、 板框过滤等处理，即可使废水达到ＧＢ２１９００－２００８国 家电镀废水排放标准要求。
阳极采用高纯度的碾压铜板或电解铜板，为了 避免阳极泥渣污染，可采用尼龙套包裹。为了确保 铜阳极的溶解性，必须要有一定量的游离配位剂Ａ。 当镀液中的游离主配位剂Ａ偏低或阳极面积过小 时，阳极则产生局部钝化。
３镀液与镀层性能
镀液与镀层的性能测试结果见表１。
表１镀液与镀层性能
实验项 目
实验结果
镀
Ｔ．Ｐ．／（％）
４０－８０ ｇ／ｋＡｈ。
２．５添加剂Ａ的影响 据文献介绍，若Ｃｕ２＋配合物比Ｃｕ＋配合物更稳
定；歧化反应就会发生¨１。由于Ｃｕ２＋在此体系中能 生成高稳定的配合物，若不加与ｃｕ＋生成更加稳定 配位物的配位剂，则易产生铜粉引起镀层质量变坏。 根据ｃｕ＋与ＣＮ一形成配位化合物的特性，添加剂采 用含氮、氧原子的有机膦化合物。添加剂Ａ能扩大 阴极电流密度范围和电流密度上限，有效抑制铜粉 的产生。动电位扫描试验结果表明，添加剂Ａ的加 入对阴极极化性能无明显影响（见图１）。配槽时 Ｐ（添加剂Ａ）为４—８ｍＬ／Ｌ。